接下来配全图片，以一个例子说明页与页框之间在MMU 的调度下是如何进行映射的： image.png 在这个例子中，我们有一个可以生成16位地址的机器，它的虚拟地址范围从0x0000 ~ 0xFFFF(...这个例子中，页的大小为64K ，页框大小与页相同（这点必须保证的，内存和外围存储器之间传输总是以页为单位），对 应64K 的虚拟地址和32K 的物理存储器，它们分别包含了16 个页 和 8 个页框。...如果是32位处理器， 则内存地址总线是32位的，与CPU 执行单元相连，而经过MMU转换后的外地址总线则不一定是32位。...也就是说，虚拟地址空间与物理地址空间是独立的，32位处理器的虚拟地址空间是4GB，而物理地址空间既可以大于也可以小于4G。...用户空间和内核空间 通常操作系统把虚拟地址划分为用户空间和内核空间，例如 X86平台的Linux 系统虚拟地址空间是0x00000000 - 0xFFFFFFFF，前3GB（0x00000000 - 0xBFFFFFFF
「那么CPU是如何通过MMU和Cache来访问内存的呢？」 ? 可以看出虚拟地址和物理地址的转换关键是过程Table Walk Unit。...从线性地址的第四部分中取出页表项的索引，与页表基址相加得到页表项的物理地址。 第四次读取内存得到pte_t结构的目录项，从中取出物理页的基地址。...从线性地址的第五部分中取出物理页内偏移量，与物理页基址相加得到最终的物理地址。 第五次读取内存得到最终要访问的数据。...#include #include #include #include ...这个过程也是mmu的过程。 小结 我相信你已经对cpu通过MMU访问内存的本质有所掌握(还是不理解的话不要说认识我)，而且通过linux的一个实验，对其软件模拟流程也有所感性的认识。
这是图解系列之MMU MMU叫内存管理单元，现在是处理器/核中的一个硬件单元，通常每个核有一个MMU。 下面cloud3图解一下MMU的工作原理。 ?...CPU发出的地址是虚拟地址，MMU通过页表技术，把虚拟地址转换为物理地址，再去访问物理内存条。 ?...以这张页表为例， 当CPU发出的虚拟地址中页表Index是3时，MMU会去查页表的第3行，发现第3行没有命中，MMU会给CPU发出page fault，CPU自动跳到fault的代码去处理fault。...当CPU发出的虚拟地址中页表Index是2时，MMU会去查页表的第2行，发现第2行命中了物理地址112*4KB，MMU会访问内存条112*4KB这个物理地址。...以上以32位系统中一级和二级页表来描述了MMU的最简单原理，多级页表的实现方式在理论上也是相同的，包括在64位系统中MMU工作原理也是如此。 这是图解系列之MMU
MMU存在的意义 [导读] 本文从内存管理的发展历程角度层层递进，介绍MMU的诞生背景，工作机制。而忽略了具体处理器的具体实现细节，将MMU的工作原理从概念上比较清晰的梳理了一遍。...MMU诞生之前: 在传统的批处理系统如DOS系统,应用程序与操作系统在内存中的布局大致如下图： 应用程序直接访问物理内存，操作系统占用一部分内存区。...虚实内存映射及交换管理，可以将真实的物理内存，有可变或固定的分区，分页或者分段与虚拟内存建立交换映射关系，并且有效的管理这种映射，实现交换管理。...高效的虚实内存交换需求：需要在实际的虚拟内存与物理内存进行内存页/段交换过程中快速高效。 总之，在这样的背景下，MMU应运而生，也由此可见，任何一项技术的发展壮大，都必然是需求驱动的。...内存管理实现总体策略 从操作系统角度来看，虚拟内存的基本抽象由操作系统实现完成： 处理器内存空间不必与真实的所连接的物理内存空间一致。
概述 1.1 基本概念 MMU全称“Memory Management Unit”，顾名思义就是“内存管理单元”。...综合来说，对MMU操作就是通过修改页表描述符和控制CP15协处理器来实现的，具体运作流程如下图1所示。 ?...Huawei LiteOS的MMU有两个方面的作用： 提供硬件机制的内存cache/nocache属性的控制接口。 提供硬件机制的内存访问权限控制接口。 2....开发指导 2.1 使用场景 系统内部有些内存不希望被修改，否则会造成不可预测的后果，此时可以用MMU修改该段内存的访问权限。...3 注意事项 目前MMU二级页表可操作最小内存单位是4KB，所以要设置访问权限的内存区域的起始地址和结束地址都要4KB对齐。一级页表修改未做对外接口，无需关注。
1开场白 环境： 处理器架构：arm64 内核源码：linux-5.10.50 ubuntu版本：20.04.1 代码阅读工具：vim+ctags+cscope 本文讲解Linux内核虚拟内存管理中的mmu_gather...2.源代码解读 2.1 重要数据结构体 首先我们先介绍一下，与mmu-gather相关的一些重要结构体，对于理解源码很有帮助。...相关的主要数据结构有三个： struct mmu_gather struct mmu_table_batch struct mmu_gather_batch 1）mmu_gather 来表示一次mmu...2.2 总体调用 通常mmu-gather操作由一下几部分函数组成： tlb_gather_mmu unmap_vmas free_pgtables tlb_finish_mmu 其中tlb_gather_mmu..., end); //刷mm的tlb，释放所有积聚物理页，释放所有积聚结构相关物理页 4.总结 Linux内核mmu-gather用于积聚解除映射的相关物理页面，并保证了刷tlb和释放物理页面的顺序。
1.概述 armv8 mmu页表结构比较复杂，总体说来可以将MMU分为以下几个部分： (1)虚拟地址(VA)为48位，而一般只使用到39位(512G内核，512G用户) (2)可以配置成3级页表(64K
MMU概念介绍 MMU分为两个部分: TLB maintenance 和 address translation MMU的作用，主要是完成地址的翻译，无论是main-memory地址(DDR地址)，还是...下图是一个linux kernel系统中宏观的虚拟地址到物理地址转换的视图，可以看出在MMU进行地址转换时，会依赖TTBRx_EL1寄存器指向的一个页表基地址。...： 在secure和non-secure中使用MMU TTBRx_EL1是banked的，在linux和optee双系统的环境下，可同时开启两个系统的MMU。...attributes条目,如同下面这个样子（以linux kernel为例，在创建页表的时候，应该会设置这个memory attributes，有待看代码去验证）: • Unprivileged eXecute...包括但不限于：C/C++，Arm, Linux，Android，人工智能，单片机，树莓派，等等。在上面的【人人都是极客】公众号内回复「peter」，即可免费获取！！
MMU是Memory Management Unit的缩写，中文名是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权
文章目录 一、进程通信 二、用户空间与内核空间 三、MMU 与虚拟内存地址 一、进程通信 ---- 进程隔离概念 : 系统中的进程存在 " 进程隔离 " , 出于对进程运行的保护 , 两个进程的内存是隔离的..." Binder " 机制 完成的 ; Binder 机制不是内核自带的机制 , 而是 Android 可以动态进行 Binder 注册 , 然后进程间通过 Binder 进行通信 ; 二、用户空间与内核空间...与虚拟内存地址 ---- 每个 应用进程 的 内存空间 使用的地址都是 独立的 , 连续的 , 虚拟地址 ; 内存管理单元 ( MMU - Memory Management Unit ) 的作用就是进行...内存映射的 ; MMU 的作用是将真实的 内存 物理地址 转为 虚拟地址 , 虚拟地址 又称为 逻辑地址 , 一般情况下虚拟地址大小远远大于物理地址 ; MMU 可以让每个进程都拥有独立的连续的内存空间...会让每个应用都有 1 个 4 GB 大小的空间 , Linux 系统内核空间占 1 GB , 用户空间 3 GB ; 0 ~ 3 GB 是用户空间地址 , 3 ~ 4
ARM中的MMU就是内存管理单元，是Memory Management Unit的缩写，那这个东西主要是解决什么问题呢，MMU诞生的主要原因就是解决程序，数据、堆栈的总的大小大于实际的物理存储器介质的大小这个问题...而将虚拟地址映射成实际地址就是MMU的作用。 举个例子，现在有个应用程序需要16KB的内存，一共有8KB的实际物理内存(物理内存地址假设为0x00000000 ~ 0x00001FFF)。...应用程序共访问16KB内存，虚拟地址为0x10000000~0x10003FFF，应用程序访问MMU虚拟地址0x10000000~0x10001FFF,则相当于访问实际物理地址0x00000000 ~...0x00001FFF,再将应用程序的剩余8KB搬入物理内存中，应用程序访问MMU虚拟地址0x10002000~0x10003FFF的时候,相当于访问实际物理地址0x00000000 ~ 0x00001FFF...当然现在一般内存够用，那MMU的地址映射的作用主要就是进行内存访问的保护。比如像Linux这样的系统的多进程，通过MMU进行内存访问，一个进程出了问题不会影响到其他进程。
MMU (1) 虚拟地址 与 物理地址 (2) MMU 作用 及 关闭原因 二. 关闭 MMU 和 Cache 1....大小的数量级别, SD 卡 等存储 设备; 该类型存储器 访问速度最慢, 但是数量最大; ---- (2) Cache 由来 ---- Cache 的由来 : Cache 用于解决 处理器 与...MMU (1) 虚拟地址 与 物理地址 ---- 虚拟机地址 与 物理地址 : 1.虚拟地址概念 : 程序中使用的地址 是 虚拟地址 ; 2.物理地址概念 : 存储器物理存储单元的实际物理地址 ;...与 Cache 的 位置 : 在 ① ARM 11 之前, 处理器 -> Cache -> MMU -> 存储器, ② ARM 11 及 ARM 11 之后, 处理器 -> MMU -> Cache...和 MMU 必须关闭, Bootloader 主要作用是将 Linux 内核下载到内存中, 如果下载的过程中 D-Cache 没有配置, 可能就将数据下载到了 Cache 中, 这样就会出现问题, 影响内核运行
主要研究领域:CPU/GPU/NPU架构与微架构设计。 感兴趣领域:经济学、心理学、哲学。...冯诺依曼结构与他之前的结构的最大不同就在于在计算机中引入了存储部件，也正是这个存储部件是计算机的设计进入了一个全新时代。...图1 TLB与cache的整体流程 TLB MMU（memorymanagement unit），无论对于computerarchitecture designer还是OSdesigner，都是至关重要的部分...我们通过查CPU的手册可知，比如DTLB miss的异常入口地址是0x900，那么基于某个CPU的linux是如何实现的呢？...参考head.S中相关代码（soc-design\linux\arch\openrisc\kernel）。
文章目录 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 ) 二、Linux 内核架构层次 三、Linux 系统调用接口 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU..., 该 内存管理单元 主要作用是 将 ” 虚拟内存地址 " 转为 " 物理内存地址 " ; " 内存管理单元 " , 英文名称是 " Memory Management Unit “ , 简称 ” MMU..." ; 二、Linux 内核架构层次 ---- 整个操作系统 由 应用层 , Library Routine , 内核 , 硬件 组成 ; 层次架构如下 : Linux 内核 需要 " 管理硬件 "..., 如 : CPU 处理器 , 内存 , I/O 设备 , 网络设备 等 ; Linux 内核 还需要 向上层的 " 应用程序 " 或 " Library Routine " 提供 API 接口 ,...如 : 系统调用 ; 三、Linux 系统调用接口 ---- " 系统调用 " 接口 , 可以调用 " " Linux 内核 " 中的如下功能 : ① 进程调度 : 内核 调用 CPU 处理器 实现
虚拟内存与物理内存 3.1 CPU存取数据 ? CPU通过MMU找到虚拟地址对应的物理地址 我们先来看下，CPU是如何根据地址取得数据的。...MMU(Memory Management Unit)叫做内存管理单元，主要用来管理虚拟内存与物理内存的映射，由硬件自动完成。 3.2 物理地址常用术语 ?...页表 页表(page tables)，虚拟地址与物理地址的对应表集合。进程虚拟地址转换成物理地址，程序需要用到数据放在物理主存或磁盘某个位置，页表是存储在主存中。...页表条目(page table entry PTE)，虚拟地址与物理地址具体对应记录。...MMU生成PTE地址，并从高速缓存/主存请求得到它。 高速缓存/主存向MMU返回PTE。 MMU构造物理地址，并把它传送给高速缓存/主存。 高速缓存/主存返回所请求的数据字给处理器。 ?
文章目录 一、物理页 page 简介 1、物理页 page 引入 2、物理页 page 与 MMU 内存管理单元 3、物理页 page 结构体 4、Linux 内核源码中的 page 结构体 二、内存节点...pglist_data 与 物理页 page 联系 内存管理系统 3 级结构 : ① 内存节点 Node , ② 内存区域 Zone , ③ 物理页 Page , Linux 内核中 , 使用 上述...MMU 内存管理单元 在 Linux 内核中 , MMU 内存管理单元 , 主要作用是 将 " 虚拟地址 " 映射到 真实的 " 物理地址 " 中 , MMU 将 物理页 page 作为内存管理基本单位...内核源码中的 page 结构体 " 物理页 " 使用 page 结构体 进行描述 , 该结构体又称为 " 页描述符 " ; 该 page 结构体 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\...include\linux\mm_types.h#40 位置 ; 二、内存节点 pglist_data 与 物理页 page 联系 ---- " 内存节点 " pglist_data 结构体 与 "
看到一篇讲解uCLinux与Linux之间的一些差异的文章，与大家分享下。uCLinux一般用于MCU，而Linux用于MPU。...---来自百度百度 uClinux是针对控制领域的嵌入式linux操作系统，它从Linux 2.0/2.4内核派生而来，沿袭了主流Linux的绝大部分特性。...适合不具备内存管理单元(MMU)的微处理器/微控制器，没有MMU支持是 uClinux与主流Linux的基本差异。...二、uCLinux与Linux其他区别 uCLinux与Linux相比，MMU是最基础的区别，其实还有很多区别。...3.通用架构的内核不同 在uCLinux的发布中,/linux/mmnommu目录取代了/linux/mm目录.前者是修改后的内存管理子系统 被修改,去除了MMU的硬件依赖,并在内核软件自身提供基本的内存管理函数
在有MMU的操作系统中，（用户的）线程堆栈可以按需动态增长：线程需要的堆栈空间越多，线程堆栈就越多（如果内核允许）。...但是，我们一般的MCU却没有MMU这个“高端”的东西，所有RAM都静态映射到地址空间。因此，每个线程都会有用于堆栈的RAM空间，如果线程使用的RAM超过堆栈的数量，则会导致内存溢出或细微的错误。
在 MMU 未开启阶段，PC 操作的都是物理地址执行程序，这样看起来一切正常，没啥问题。...比如在前面的示例中，程序本来执行在 0X4000、0x4004 处，而 0x4004 正好是 enable_mmu 指令，那么接下来 PC 将取值 0x4008 处地址的指令，由于此时 MMU 已经被打开...，那么 0x4008 会被当作虚拟地址，经过MMU翻译.........0x4004 处取指)、译码、执行 -- 这条指令是开启MMU 取指(到虚拟地址 0x4008 处取指，因为是一一映射，所以经 MMU 单元后，物理地址依然是是 0x4008)、译码、执行 .......这条指令是开启MMU 取指，到虚拟地址 0x4008 处取指，经 MMU 单元时在页表是找不到 0x4008 这个虚拟地址的（因为没做 map），所以会产生 prefetch abort 异常、而在异常代码
常见的错误观点是把鸿蒙跟Linux放在一起来对比，这不对： Linux只是一个内核，普通人无法使用 还需要在Linux之上安装各类程序 比如Ubuntu等发行版，它们在Linux内核之上，还有桌面、各类办公软件...)的设置：虚拟地址与物理地址 完善中断子系统 提供系统tick时钟 为串口驱动实现基于中断的读取字符函数 实现存储设备驱动程序 在存储设备上烧录文件系统 3.1 串口相关 与Linux的串口驱动相比...3.2 MMU设置 MMU有2大功能： 3.2.1 权限管理 比如可以把进程A、B的地址空间完全隔离开，它们互不影响 写得差的进程、有恶意的进程，不能影响到其他进程 用户程序、内核地址空间完全隔离开：不允许用户直接访问硬件...示例如下 3.2.2 地址映射 使能MMU后，CPU发出的地址被称为"虚拟地址"，它不是直接发送给硬件，而是发给MMU MMU根据页表 进行权限判定 转换为物理地址，发给外设 运行app1时...，CPU发出的addr，通过MMU映射到paddr1； 运行app2时，CPU发出的同一个addr，通过MMU映射到paddr2； 虽然app1、app2使用的地址相同，但是对应的内存不同，如下图：
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